FACULTATIVE ANAEROBE BAKTERIER: KARAKTERISTIKA OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

De fakultative anaerobe bakterier er bakterier, der er i stand til at leve under både nærvær og fravær af ilt. Oxygen er en meget reaktiv forbindelse og essentiel for mange bakterier og for de fleste levende organismer, men dette element er dødeligt for nogle bakterier.

Blandt de fakultative anaerobe bakterier er der arter af industriel og kommerciel betydning, hvad enten det gælder fødevare-, farmaceutiske eller kosmetiske industrier. Andre arter er tværtimod i stand til at producere dødelige sygdomme for mennesker.

Facultative anaerobe bakterier Salmonella enteritidis. Taget og redigeret fra: US Department of Agriculture.

egenskaber

Det vigtigste kendetegn ved fakultative anaerobe bakterier er, at de kan bruge ilt i deres metaboliske processer, men de kan også bruge anaerob respiration eller fermentativ metabolisme i fravær af ilt.

Et andet kendetegn, der er relateret til den metabolske proces, er, at fakultative bakterier mangler enzymet superoxiddismutase. Dette enzym er karakteristisk for strenge aerobe bakterier. Enzymets funktion er nedbrydningen af ​​superoxid (O ₂ ^-), et mellemprodukt af aerob metabolisme.

Energimetabolisme

Alle levende væsener skal få energi til deres vitale processer; Denne energi opnås fra mad, enten syntetiseret af sig selv (autotrofer) eller tidligere udarbejdet og / eller forarbejdet (heterotrofer).

Energien i fødevarer bruges (delvist) til syntese af ATP gennem en række kemiske reaktioner, der er en del af metabolismen. For at gøre dette skal de bryde kemiske bindinger i molekylerne, der udgør mad.

Bruddet af disse bindinger medfører frigivelse af elektroner eller brintatomer, der skal accepteres af andre forbindelser. Hvis den endelige acceptor af elektroner eller brint er en organisk forbindelse, er reaktionen kendt som gæring, på den anden side, hvis den endelige acceptor er en uorganisk forbindelse, taler vi om respiration.

Under respiration er den mest almindelige endelige acceptor for elektroner ilt; det kaldes aerob respiration. I fravær af ilt kan nogle organismer, såsom nogle bakterier, imidlertid anvende andre uorganiske forbindelser end ilt som endelige elektronacceptorer, idet der opstår anaerob respiration.

Typer af bakterier i henhold til deres afhængighed af ilt

Bakterier kan klassificeres, afhængigt af om de bruger ilt i deres stofskifte som følger:

Aerobic

De bruger ilt som den endelige elektronacceptor i metaboliske processer. Derfor er de i stand til at vokse og blomstre i nærværelse af ilt. Endelig kan strenge aerobe arter ikke overleve under anoksiske forhold.

mikroaerofile

De er en gruppe af bakterier, der på trods af at der kræves ilt, kun kan trives i miljøer, hvor koncentrationerne af dette element er lavere (mindre end 10%) end den normale koncentration i luften (20%).

Anaerob

Arter, der ikke bruger ilt i deres metaboliske reaktioner. For nogle anaerobe arter er ilt et giftigt element, der er dødbringende for dem, selv i meget lave koncentrationer. Imidlertid kan nogle arter tåle det og endda bruge det; derfor kan anaerobe bakterier opdeles i:

Aerotolentes

De er ikke i stand til at bruge ilt i deres stofskifte, men dette er ikke dødbringende, så de kan leve i miljøer med normale koncentrationer af ilt.

Valgfri

Bakterier, der kan bruge ilt som den endelige elektronacceptor under deres energimetabolisme, men i mangel af dette element kan de overleve ved hjælp af andre metabolske veje.

Applikationer

Nogle af de fakultative anaerobe bakterier er af stor betydning fra industrielt synspunkt. Denne gruppe inkluderer for eksempel bakterier, der anvendes til at opnå gærede alkoholiske drikkevarer, såsom vin eller øl.

De bruges også i fødevareindustrien til at få fermenterede fødevarer såsom ost, yoghurt, blandt andre. Nogle arter bruges også til at fremstille probiotika.

sygdomme

Blandt de fakultative anaerobe bakterier er der adskillige arter, der er i stand til at forårsage sygdomme af forskellig klinisk relevans, lige fra selvbegrænset diarré til dødelige sygdomme, herunder mange af de nosocomiale sygdomme.

Disse sygdomme indbefatter for eksempel bakteriel diarré, urinvejsinfektioner, endokarditis, meningitis, peritonitis, lungebetændelse og septikæmi. Nogle af disse sygdomme er vanskelige at behandle på grund af bakteriens resistens over for medicin.

Eksempler på repræsentative arter

Escherichia coli

Det er medlem af gruppen Enterobacteriaceae, som normalt kan findes i menneskers mave-tarmkanal. Blandt egenskaberne ved denne art er det faktum, at den er i stand til at fermentere lactose og nedbrydende tryptophan, men den kan ikke vokse i medier med citrat som den eneste kulstofkilde.

Selv om det er en del af tarmfloraen, er denne bakterie i stand til at forårsage sygdomme hos mennesker, såsom diarré, urinvejsinfektioner og meningitis.

Salmonella enteritidis

Det er en anden art af Enterobacteriaceae, ligesom E. coli, men i modsætning hertil er den ikke i stand til at fermentere laktose, men den kan overleve i kulturer med citrat som eneste kulstofkilde. Det kan leve i mave-tarmkanalen i en stor mangfoldighed af hvirveldyrarter, herunder nogle koldblodige.

Denne art er sammen med andre arter af slægten ansvarlige for gastroenteritis.

Lactococcus lactis

Bakterier, der hører til gruppen af ​​lactobacillus, med forskellige former. Den kan vokse ensom, parvis eller i form af en kæde. Industrien bruger denne art til produktion af fødevarer såsom yoghurt, ost, surkål, blandt andre.

Det bruges også som et probiotikum og er generelt anerkendt som sikkert (GRAS) af den amerikanske fødevare- og lægemiddeladministration (FDA), men det kan være ansvarlig for nosokomiale sygdomme, såsom endokarditis.

Lactobacillus rhamnosus

Det er en anden repræsentant for gruppen af ​​laktobaciller, såsom Lactococcus lactis. Det er en ikke-mobil bacillus, der ikke er i stand til at producere sporer, der kan vokse enkeltvis eller i kortkædede kolonier. Det kan være fakultativ anaerob eller mikroaerob.

Ligesom L. lactis bruges det i fødevareindustrien og som probiotikum. Det er også relateret til nosokomiale sygdomme, herunder bakteræmi, meningitis og peritonitis

Haemophilus influenzae

Lille bacillus, ikke mobil, men frem for alt kræver den blodkomponenter til dens udvikling. Det er en af ​​de vigtigste årsager til sygdomme som øre- og luftvejsinfektioner, meningititis og epiglottitis.

Morganella morgani

Stangformede bakterier, der lever som en kommensal i fordøjelseskanalen hos mennesker såvel som andre hvirveldyr. På trods af at det er et traditionelt medlem af tarmfloraen hos sunde organismer, kan det være et opportunistisk infektionsmiddel i syge organismer eller når inficeres sår.

Blandt de sygdomme, der er forbundet med denne bakterie, er diarré, urinvejsinfektioner, septikæmi, bakteræmi, lungebetændelse, empyem, kirurgiske infektioner, blandt andre. Denne bakterie udvikler resistens over for medicin.

Kultur på blodagar af den fakultative anaerobe bakterie Morganella morganii. Taget og redigeret fra: Bakterier i fotos.

Referencer

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearsall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2. udgave. Holt, Rinehart og Winston.
2. E. Hogg (2005). Væsentlig mikrobiologi. John Wiley & Sons Ltd.
3. Bakterie. På Wikipedia. Gendannet fra en.wikipedia.org.
4. C. Lyre. Lactobacillus rhamnosus. I Lifeder. Gendannes fra lifeder.com.
5. C. Lyre. Morganella morgani. I Lifeder. Gendannes fra lifeder.com.
6. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taxonomi, fysiologi og vækst af Lactococcus lactis: en gennemgang. Mljekarstvo..
7. P. Singleton (2004). Bakterier i biologi, bioteknologi og medicin, 6. udgave. John Wiley & Sons, Chichester.
8. J. Vera. Fimbriae. I Lifeder. Gendannes fra lifeder.com
9. AG Moat, JW Foster & MP Spector (2002). Mikrobiel fysiologi, 4. udg. John Wiley & Sons, Chichester.